[发明专利]一种在碳纤维表面包覆SiC纳米线的制备方法

摘要

一种在碳纤维表面包覆SiC纳米线的制备方法，本发明涉及SiC纳米线的制备方法。本发明要解决现有SiC纳米线的制备方法存在成本高及纯度低的问题，且现有技术没有采用在碳纤维表面包覆SiC纳米线的制备方法。方法：一、混合；二、球磨；三、酸洗；四、水洗；五、超声分散及碳纤维的处理；六、干燥及真空炉处理，即得到包覆在碳纤维表面的SiC纳米线。本发明制备的包覆在碳纤维表面的SiC纳米线直径在10nm～50nm之间，长度能达到100微米以下，工艺简单、反应过程中不添加催化剂、成本低、转化率高、纯度高。本发明用于一种在碳纤维表面包覆SiC纳米线的制备。

主权项

一种在碳纤维表面包覆SiC纳米线的制备方法，其特征在于一种在碳纤维表面包覆SiC纳米线的制备方法是按照以下步骤进行的：一、混合：将Si粉与石墨粉混合均匀，得到混合物；所述的Si粉与石墨粉的物质的量比为(0.8～1.2):1；二、球磨：将混合物置于真空球磨罐中，按球料质量比为(15～20):1的比例放入磨球，并将真空球磨罐抽真空，然后向真空球磨罐中充入0.01×10⁵Pa～0.2×10⁵Pa的氩气，在氩气保护的条件下，以430r/min～480r/min的速度球磨24h～48h，得到粒径为5nm～30nm的粉体；所述的氩气纯度为99.99％以上；三、酸洗：将粒径为5nm～30nm的粉体浸渍在盐酸溶液A中，浸渍24h～36h，得到初步酸洗后的粉体，将初步酸洗后的粉体浸渍在盐酸溶液B中，浸渍24h～36h，得到酸洗后的粉体；所述的盐酸溶液A是体积比为(0.8～1.2):1的质量分数30％～40％的盐酸和水的混合物；所述的盐酸溶液B是体积比为(0.8～1.2):1的质量分数10％～15％的盐酸和水的混合物；四、水洗：将酸洗后的粉体用蒸馏水水洗，得到水洗后的粉体；五、超声分散及碳纤维的处理：将水洗后的粉体加入到有机溶剂中，在功率为200W～300W下，超声分散10min～20min，得到超声分散后的悬浊液，将超声分散后的悬浊液静置0.5h～1h，取上层浆料，将碳纤维加入上层浆料中，在功率为200W～300W下，超声分散10min～15min，得到处理后的碳纤维；所述的水洗后的粉体的质量与有机溶剂的体积比为1g:(80～100)mL；所述的碳纤维与上层浆料的质量比为1:(4～6)；六、干燥及真空炉处理：将处理后的碳纤维置于石墨坩埚中，在温度为40℃～60℃的真空干燥箱内，干燥20min～30min，得到干燥后的碳纤维，再将装有干燥后的碳纤维的石墨坩埚置于真空炉中，将真空炉抽真空至10^‑2Pa～10^‑1Pa或将真空炉抽真空后向真空炉中充入0.1×10⁵Pa～0.9×10⁵Pa的氩气，然后以升温速度为10℃/min～15℃/min，将真空炉由室温升温至1000℃～1200℃，并在温度为1000℃～1200℃下保温1h～2h，即得到包覆在碳纤维表面的SiC纳米线。